Информатика и вычислительная техника (стр. 19 )

Целями освоения дисциплины: изучение теоретических и практических основ разработки и управления web-ресурсами. В результате изучения дисциплины студенты должны понимать архитектуру web-систем, знать основные средства формирования ресурсов, владеть навыками разработки сайтов и порталов.

Задачи дисциплины:

·  изучение web-серверов, протокола http, языков html и xml;

·  знакомство с системами cms для формирования сайтов;

·  изучение java-средств для разработки web-содержимого;

·  изучение языка php;

Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки, темы):

Раздел 1. Обзор средств формирования и управления web-ресурсами. Раздел 2. Управление содержимым веб-ресурса. Раздел 3. Конфигурирование web-серверов. Раздел 4. Системы CMSКомпетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины: ОК-10,ПК-2.

Место дисциплины в структуре ООП: Учебная дисциплина «Инструментальные средства формирования и управления web-ресурсами» относится к вариативной части профессионального цикла и является дисциплиной по выбору (Б3.В. ДВ.1.2).

Процесс изучения дисциплины направлен на развитие следующих компетенций:

·  осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2)

·  проектно-технологическая деятельность: разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5)

·  способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-3)

В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

·  языки HTML, XML, PHP;

·  протокол HTTP;

·  средства формирования шаблонов CSS;

·  средства Java для разработки сервлетов, страниц JSP и web-сервисов;

·  возможности основных систем CMS;

·  возможности основных веб-серверов;

уметь:

·  разрабатывать сайты с использованием языков HTML, XML, PHP, JAVA

·  разрабатывать и управлять web-ресурсами с использованием CMS Joomla.

приобрести навыки:

·  администрирования веб-серверов

Трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (экзамен).

Распределение времени по видам занятий:

4 семестр Виды занятий	Количество часов
Лекции	18
Лабораторные занятия	18
Практические занятия	18
Экзамен	27
Самостоятельная работа	контроль преподавателем	6
самостоятельно	57
ИТОГО:	144

Используемые инструментальные и программные средства: Лабораторные работы выполняются в компьютерном классе, оснащенном ПК под управлением ОС WINDOWS XP (Vista, 7). Для разработки приложений необходимы следующие инструментальные средства:

- среда для разработки приложений на языке С++ (C++ Builder, Microsoft Visual C++);

- среда для разработки приложений на языке Java (Eclipse, JBuilder, Rational Application Developer);

- веб сервер Apache;

- система cms Joomla.

Формы промежуточного контроля: проверочная работа, лабораторные работы.

Форма итогового контроля знаний: экзамен.

Б3.В. ДВ.2.

1. Алгоритмизация процессов управления на транспорте.

Дисциплина «Алгоритмизация процессов управления на транспорте» готовит обучаемых к практической деятельности в области создания, внедрения и эксплуатации современного алгоритмического обеспечения автоматизированных систем железнодорожного транспорта

Цели дисциплины: ознакомить студентов с современным состоянием теории алгоритмов и тенденциями в её развитии; изучить принципы разработки и анализа компьютерных алгоритмов обработки информации и управления в автоматизированных системах; ознакомить студентов с рядом эффективных алгоритмов решения задач обработки информации и управления; рассмотреть наиболее характерные примеры использования эффективных алгоритмов в новых информационных технологиях на железнодорожном транспорте.

Предметом дисциплины являются процессы управления на железнодорожном транспорте.

Задачи дисциплины:

-  рассмотреть понятия теории алгоритмизации информационных систем, анализа сложности алгоритмов;

-  дать представление об алгоритмизации труднорешаемых NP-полных задач железнодорожного транспорта, сравнительном анализе сложности алгоритмов (на примере алгоритмов сортировки);

-  изучить алгоритмы на графах и их применение в информационных процессах железнодорожного транспорта.

Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки, темы): Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины. Дисциплина включает следующие разделы: Тема 1 Основные понятия и методический инструментарий алгоритмизации 1.1. Предварительные понятия теории алгоритмизации информационных систем 1.2. Анализ сложности алгоритмов 1.3. Эффективная алгоритмизация Тема 2. Алгоритмизация труднорешаемых NP-полных задач железнодорожного транспорта. 2.1. Универсальный подход к решению NP-полных задач. 2.2. Оптимизация структуры обработки информации. 2.3. Задачи календарного планирования и составления расписаний. 2.4. Труднорешаемые задачи маршрутизации. Тема 3. Сравнительный анализ сложности алгоритмов (на примере алгоритмов сортировки). 3.1. Задачи сортировки. 3.2. Анализ сложности простых алгоритмов внутренней сортировки. 3.3. Оценка сложности основных алгоритмов внутренней сортировки. 3.4. Оценка сложности алгоритма быстрой сортировки. 3.5. Внешняя сортировка. Тема 4. Алгоритмы на графах и их применение в информационных процессах железнодорожного транспорта. 4.1. Алгоритмизация задачи поиска маршрутов, удовлетворяющих дополнительным требованиям. 4.2. Алгоритмизация задачи построения минимального остовного дерева.

Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины: ОК-10.

Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина относится к вариативной части профессионального учебного цикла и является дисциплиной по выбору (Б3.В. ДВ.2.1).

Наименования дисциплин, необходимых для освоения данной учебной дисциплины: Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями, полученными при изучении учебных предметов «Математический анализ», «Дискретная математика», «Теория принятия решений», «Теория вероятностей и случайные процессы», «Базы данных», «Системы искусственного интеллекта», «Информационные процессы на железнодорожном транспорте», «Информатика», «Теория информации и кодирования».

Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины: Знания, полученные при изучении дисциплины будут использоваться студентами для повышения эффективности информационных процессов в автоматизированных системах на железнодорожном транспорте.

Знать: основные понятия и методический инструментарий алгоритмизации, базовые характеристики и свойства алгоритмов (асимптотическая временная и емкостная сложность, устойчивость, сходимость); модели вычислений; полиномиальные алгоритмы и труднорешаемые NP-полные задачи; основной методический инструментарий для разработки эффективных алгоритмов (структуры данных); влияние структур данных на эффективность алгоритмов; основные технические приемы эффективной алгоритмизации (рекурсия, разделяй и властвуй и др.); метод ветвей и границ для решения NP-полных задач; алгоритмы выбора оптимальной структуры обработки данных; алгоритм Джонсона для решения задач составления графика движения поездов и календарного планирования; алгоритмы решения задач маршрутизации (алгоритм Литтла для задачи коммивояжера, классификацию алгоритмов сортировки (внутренние, внешние, использующие и не использующие структуру сортируемых элементов и др.); упорядочение элементов “in situ”; устойчивость метода сортировки; основные алгоритмы сортировки (простыми вставками (включениями), простым выбором, простая обменная сортировка и “шейкер-сортировка”, сортировка Шелла включением с убывающим приращением, пирамидальная сортировка и использование рекурсии, быстрая сортировка (QUICK SORT), внешняя сортировка); сложность алгоритмов сортировки и их сравнительная оценка; алгоритмы на графах и их приложения при обработке данных в автоматизированных системах железнодорожного транспорта (машинное представление графов, сетей и деревьев, алгоритмы Крускала и Прима построения остовного дерева наименьшей стоимости, алгоритмы нахождения путей, удовлетворяющих дополнительным требованиям, алгоритм Флойда и др.).

Уметь: осуществлять программную реализацию изученных алгоритмов, выполнять анализ их временной и ёмкостной сложности с целью выбора наиболее эффективного алгоритма для заданного функционального приложения.

Владеть: практическим применением современных алгоритмов при решении задач обработки информации и управления.

Трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (экзамен).

Распределение времени по видам занятий:

7 семестр Виды занятий	Количество часов
Лекции	36
Практические занятия	36
Экзамен	36
Самостоятельная работа	контроль преподавателем	3
самостоятельно	33
ИТОГО:	144

Используемые инструментальные и программные средства: учебная обязательная и дополнительная литература, электронные учебники и другие ресурсы.

Формы промежуточного контроля: тесты.

Форма итогового контроля знаний: экзамен.

2. Информационные процессы на железнодорожном транспорте.

Целью дисциплины:

Основной целью освоения дисциплины «Информационные процессы на железнодорожном транспорте» является подготовка обучаемых к практической деятельности в области автоматизации управления движением на железнодорожном транспорте.

Достижение поставленной цели осуществляется путём решения следующих частных задач:

-  ознакомление студентов с современными методами разработки, создания и использования информационных систем для управления информационными процессами на железнодорожном транспорте;

-  изучение методов оценки эксплуатационной и экономической эффективности мероприятий по автоматизации управления движением в современных условиях.

Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки, темы):

Раздел 1. Введение. Концепция информатизации ж. д. транспорта

Тема 1. Основные понятия. Классификация информационных систем на ж. д. транспорте.

Тема 2. Концепция информатизации АСУ ж. д. транспорта. Зарубежный опыт автоматизации управления перевозками на железнодорожном транспорте.

Раздел 2. Автоматизированные системы управления движением.

Тема 3. Назначение и особенности автоматизированных систем управления движением (ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ», АСОУП, ДИСПРАК).

Тема 4. Назначение и особенности автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ СС, АСУ КП).

Раздел 3. Автоматизированные системы управления пассажирскими перевозками.

Тема 5. Общий обзор и назначение подсистем АСУ «Экспресс-3». Подробное изучение функциональности подсистем в отдельности «БКО», «ЭКАСИС», «РАСПИСАНИЕ» и «ЭСУБР».

Тема 6. Подсистема «СЕРВИС». Подсистема «АСУПВ». Подсистема «ЭФИС». Подсистема «АСУЛ». Перспективы развития АСУ «Экспресс» в различных подсистемах.

Раздел 4. Структура АСУ «Экспесс-3».

Тема 7. Определение и основное назначение комплекса обработки заказов реального времени (КОЗРВ) и базы данных аналитических приложений (АБД). Общий обзор структуры АСУ «Экспресс-3». Взаимодействие АБД и КОЗРВ.

Тема 8. Подробный обзор КОЗРВ. Подробный обзор АБД.

Раздел 5. Оценка эффективности автоматизации управления движением.

Тема 9. Методы оценки эффективности мероприятий по автоматизации управления движением.

Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины: ПК-2, ПК-5, ПК-9

Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина относится к вариативной части профессионального учебного цикла и является дисциплиной по выбору.

Наименования дисциплин, необходимых для освоения данной учебной дисциплин: Базовыми дисциплинами, обеспечивающими изучение этой дисциплины являются: «Автоматизированные системы управления перевозками на железнодорожном транспорте», «Базы данных», «Информационные процессы», «Информатика», «Теория информации и кодирования», «Сети передачи данных», «Системы искусственного интеллекта».

Знания, полученные при изучении дисциплины, будут использоваться студентами при подготовке выпускной работы.

Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины:

Изучив дисциплину, студент должен:

знать: основные понятия информационных технологий; классификацию информационных систем на ж. д. транспорте; основные положения концепции информатизации АСУ ж. д. транспорта; зарубежный опыт автоматизации управления перевозками на железнодорожном транспорте; назначение и особенности автоматизированных систем управления движением, автоматизированных систем управления технологическими процессами, автоматизированных систем управления пассажирскими перевозками; процессы жизненного цикла ПО ИС, соответствующие международным стандартам, основные модели и стадии жизненного цикла ПО ИС; вспомогательные средства поддержки ЖЦ, такие, как средства управления требованиями, тестирования и документирования; характеристики и классификацию CASE-средств; основных методов ОО анализа и проектирования;

уметь: проводить классификацию информационных систем на ж. д. транспорте; использовать математические и экономические методы для решения задач по организации информационных процессов на железнодорожном транспорте; моделировать предметную область; проектировать информационные системы с использованием CASE-средств; анализировать эту модель на всех стадиях разработки, сопровождения ПО;

владеть: практическим применением методов классификации информационных систем на ж. д. транспорте; практическим применением методов оценки эффективности мероприятий по автоматизации управления движением; набором инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки, сопровождения ПО и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей.

Трудоемкость дисциплины – 4 зачетных единиц (экзамен).

Распределение времени по видам занятий:

7 семестр Виды занятий	Количество часов
Лекции	36
Практические занятия	36
Лабораторные работы	-
Экзамен 7 семестр	36
Самостоятельная работа	контроль преподавателем	3
самостоятельно	33
ИТОГО	144

Используемые инструментальные и программные средства:

Аудитория для проведения занятий по дисциплине «Информационные процессы на железнодорожном транспорте» должна быть:

·  оборудована специальными техническими средствами для показа презентационного материала;

·  персональными компьютерами, имеющими подключение к СПД (сети передачи данных )

С целью демонстрации цифровых слайдов необходимо оснащение аудитории компьютером с инсталлированным пакетом Microsoft Office (в части MS PowerPoint и MS Word) и подключенным проектором и/или интерактивной электронной доской.

Формы промежуточного контроля: проверка и защита практических работ, опрос, тестирование.

Форма итогового контроля знаний: экзамен.

Б3.В. ДВ.3.

1. Теоретические основы автоматизированного управления.

Цели дисциплины: изучение теоретических основ автоматизированного управления, как части базовой подготовки специалистов в области информатики и вычислительной техники и информационных систем и технологии.

Задачи дисциплины: приобретение студентами знаний, умений и навыков предпроектного анализа систем, анализа внутренней и внешней среды автоматизируемой системы, выявление целей и ценностей главных руководителей, освоение методов построения и коррекции структуры организации на каждом этапе её развития, изучение особенностей иерархических систем управления, выбор технических средств автоматизации.

Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки, темы):

Управление, системы и автоматизация. Эволюция научного управления. Системы и системный анализ в предпроектной работе по созданию АСУ. Организационные системы. Внешняя и внутренняя среда системы. Цели и ценности ЛПР и их значение при автоматизации системы. Структуризация систем и типовые структуры. Структура организационных систем. Простые (Бюрократические) структуры. Современные структуры. Адаптивные структуры и их связь со стратегией организации. Иерархические системы. Иерархия целей в организационных структурах. Многоуровневые иерархические системы. Структура иерархических систем. Страты, слои. Эшелоны. Методы построения и коррекции структур, Методы формирования организационных структур. Методы коррекции структур. Современные средства автоматизации, ЕРП системы и архитектура МДАХ. Функции МДАХ. Эргономика и её виды. Общие понятия об эргономике. Инженерная психология как область эргономики. СППР. Человек-оператор. Эволюция систем поддержки принятия решений.

Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины: ОК-3, ОК-8, ПК-2, ПК-5.

Место дисциплины в структуре ООП: Учебная дисциплина ТОАУ относится к профессиональному циклу и входит в его базовую часть.

Наименования дисциплин, необходимых для освоения данной учебной дисциплины: для ее освоения необходимы знания, умения и навыки, сформированные у студента на первых трёх курсах при изучении, математики, математического моделирования, информатики, информационных систем.

Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины: Знания, полученные при изучении дисциплины будут использоваться студентами для повышения эффективности информационных процессов в автоматизированных системах на железнодорожном транспорте.

Знать: тематику, содержание и терминологию основных разделов теоретических основ автоматизированного управления; востребованность данной области знаний; современные технические и программные средства автоматизации; современные методы управления и тенденции автоматизации.

Уметь: слушать, формулировать и анализировать задачи, обсуждать их с коллегами; озвучить и защитить свою квалификацию; применять методику анализа систем управления и выбора структур соответствующих целевым установкам ЛПР в научно-исследовательской работе и инновационных разработках в рамках предстоящей профессиональной деятельности; выбирать методы автоматизации в зависимости от предпочтений ЛПР.

Владеть: методами и средствами системного анализа, математического моделирования для анализа и проектирования автоматизированных систем; современными методами и средствами анализа систем; методами анализа и проектирования АСУ применительно к практическим задачам в процессе производственной деятельности; аргументациями при обсуждении схемы автоматизации системы в процессе производственной деятельности.

Трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (экзамен).

Распределение времени по видам занятий:

7 семестр Виды занятий	Количество часов
Лекции	18
Лабораторные занятия	36
Экзамен	27
Самостоятельная работа	контроль преподавателем	4
самостоятельно	41
ИТОГО:	144

Используемые инструментальные и программные средства: В качестве образовательных технологий используются: печатные издания (книги основной и дополнительной литературы, в том числе учебники, учебные пособия, задачники), интернет-ресурсы (электронные курсы).

Формы промежуточного контроля: Текущий контроль, промежуточная аттестация.

Форма итогового контроля знаний: экзамен.

2. Мультимедиа-технологии

Цели дисциплины: По итогам курса предполагается формирование у слушателей основ знаний, умений навыков, необходимых для осознанного профессионального проектирования интерфейсной составляющей современных информационных сред.

Задачи дисциплины:

— ознакомиться с основными экспериментальными фактами современной когнитивной науки, науки о восприятии, экспериментальной и инженерной психологии, на которых основаны современные multimedia-технологии, с описывающими эти факты теоретическими моделями и с основанными на этих моделях техническими стандартами,

— изучить общие принципы построения и конкретные технические характеристики основных классов современных систем отображения информации,

— изучить важнейшие математические модели, используемые в современных multimedia-технологиях, и освоить практическое применение этих моделей,

— получить общее представление о принципах организации систем реального времени и ознакомиться с особенностями проектирования и эксплуатации мультимедийных систем реального времени,

— получить представление о принципах оценки качества и ознакомиться с методами оценки эффективности пользовательских интерфейсов современных информационных систем,

— ознакомиться с основными принципами построения и изучить основные приёмы художественного и технического проектирования систем отображения информации,

— принять участие в создании фрагментов реальных multimedia-технологий.

Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки, темы):

Основы теории и практики multimedia-технологий, Введение. Основные классы multimedia-технологий. Сайты. Web-сервисы мультимедийного назначения. Модели идеального наблюдателя (пользователя) и их соответствие реальности. Психофизические характеристики зрения. Качество изображений. Основные факты экспериментальной психофизики зрения.

Математические модели перспективы. Колориметрические стандарты, цветовые пространства и диаграммы цветности. Построение перспективного, светотеневого, тонального рисунка и динамического изображения. Рендеринг. Психофизические характеристики слуха. Качество звуков. Модели звука. Основные факты экспериментальной психоакустики. Акустические стандарты. Критерии оценки качества звуковых сигналов. Некоторые приёмы проектирования слуховых и зрительно-слуховых сред. Восприятие и отображение в других сенсорных модальностях. Интермодальное взаимодействие и полимодальное восприятие (некоторые примеры). Методы отображения для слабовидящих и слабослышащих. Сенсомоторная координация. Модели сенсомоторных реакций. Психофизическая обратная связь.